一种振弦式小型应变计制造技术

本发明专利技术涉及一种振弦式小型应变计，包括钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体、第二磁体和防护外筒，钢弦、线圈、第一磁体和第二磁体均设置在防护外筒内，第一端块和第二端块分别设置在防护外筒的两端内部，第一端块与钢弦的一端连接，第二端块连接钢弦的另一端，线圈设置在钢弦外侧，线圈、第一磁体和第二磁体为应变计提供信号激励和信号输出，防护外筒与钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体和第二磁体形成一体化结构。该弦式小型应变计采用集中式结构设计，体积小巧特别适合在空间受限的应用中使用的变形监测，具有测量精度高、使用周期长、环境适应性强等优点，适合工程上的广泛采用。

A vibrating string type small strain gauge

The invention relates to a small vibrating wire strain gauge, including steel string, the first end and the second end block block, the first magnet and the second magnet coil, and the protective outer cylinder, steel wire, coil, the first and second magnets are arranged in the protective outer cylinder, a first end and a second end block are respectively arranged on the block the protective outer cylinder at both ends of the inside, the first end block and the steel string is connected with one end of the end of second, the other end is connected with the steel string block, the coil is arranged in the steel string outside the coil, the first and second magnets provide signal and output signals for the strain gauge, protective outer cylinder and steel wire, a first end and a second end block block, coil, the first and second magnets to form an integrated structure. The string type small strain gauge adopts centralized structure design, especially suitable for small volume deformation monitoring used in space constrained applications, has the advantages of high accuracy, long life cycle, environmental adaptability, suitable for widely used engineering.

【技术实现步骤摘要】
一种振弦式小型应变计
本专利技术涉及岩土及工程结构安全监测
，特别是一种振弦式小型应变计。
技术介绍
振弦式应变计是一种用振弦原理来进行测量的应变计，其最大的优点是结构简单，工作可靠，输出信号为标准的频率信号，非常方便计算机处理。传统的振弦式应变计结构是在一外筒内设置钢弦，钢弦两端固定在两个端座上，两个端座均设置在外筒的两端，线圈设置在外筒的外部中间且线圈两端设置有磁铁。传统的振弦式应变计的缺点是其为分离式结构且外形体积比较大，进行测量时需要先将各个部件组装起来，工序繁琐，而且占用空间大，在空间受限的应用中无法使用，不适合小结构测量，且线圈和磁铁因为设置在外筒外部受到外界环境影响明显，给测量带来很大的不便，特别是在组装不得当时会大大降低测量的精度，同时在组装和拆卸过程中，会对应变计造成不同程度的损伤，减小使用周期。
技术实现思路
本专利技术针对传统的振弦式应变计存在外形体积大且测量精度低等问题，提供一种振弦式小型应变计，采用集中式结构设计，体积小巧特别适合在空间受限的应用中使用的变形监测，具有测量精度高、使用周期长、环境适应性强等优点，适合工程上的广泛采用。本专利技术的技术方案如下：一种振弦式小型应变计，其特征在于，包括钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体、第二磁体和防护外筒，所述钢弦、线圈、第一磁体和第二磁体均设置在防护外筒内，所述第一端块和第二端块分别设置在防护外筒的两端内部，所述第一端块与钢弦的一端连接，所述第二端块连接钢弦的另一端，所述线圈设置在钢弦外侧，所述第一磁体和第二磁体均采用磁性材料且第一磁体设置于线圈靠近第一端块的一端，第二磁体设置于线圈远离第一端块的一端，所述线圈、第一磁体和第二磁体为应变计提供信号激励和信号输出，所述防护外筒与钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体和第二磁体形成一体化结构。还包括用于保护钢弦和定位钢弦长度的钢弦保护管，所述钢弦穿过钢弦保护管，所述钢弦保护管外部缠绕线圈，所述钢弦保护管在第一端块和第二端块之间滑动。还包括第一固定块、连接头和调节装置，所述第一固定块焊接在第一端块侧壁上并通过第一导轨结构与防护外筒连接，所述调节装置设置在防护外筒的靠近第一端块外端的端头且所述调节装置通过连接头连接第一端头以调节钢弦张力大小。还包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈和第二密封圈分别设置于第一端块与防护外筒接触部位的两端。还包括第二固定块、屏蔽电缆和热敏电阻，所述第二固定块焊接在第二端块侧壁上并通过第二导轨结构与防护外筒连接，所述屏蔽电缆的一端通过环氧树脂固定于靠近第二端块外端的防护外筒的内部且屏蔽电缆的另一端引出防护外筒，为应变计提供信号输出和输入，所述热敏电阻通过环氧树脂固定于防护外筒内部并设置在屏蔽电缆靠近第二端块的一端。还包括第三密封圈、第四密封圈和第五密封圈，所述第三密封圈和第四密封圈分别设置于第二端块与防护外筒接触部位的两端，所述第五密封圈设置于屏蔽电缆与防护外筒的接触部位。还包括第一楔块和第二楔块，所述钢弦靠近第一端块的一端通过第一楔块采用压力机的方式固定在第一端块上，所述钢弦靠近第二端块的一端通过第二楔块采用压力机的方式固定在第二端块上。所述线圈采用有粘性的胶体固定在钢弦保护管外部的中间，所述第一磁体和第二磁体可以采用有粘性的胶体固定在线圈的两端。所述防护外筒、第一固定块、第二固定块和调节装置均采用不锈钢材料制造。所述调节装置为调节螺丝。本专利技术的技术效果如下：本专利技术涉及的一种振弦式小型应变计，包括钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体、第二磁体和防护外筒，线圈、第一磁体和第二磁体为应变计提供信号激励和信号输出，防护外筒用来保护钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体和第二磁体并且与钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体和第二磁体形成一体化结构，将钢弦、线圈、第一磁体和第二磁体等均设置在防护外筒内，避免钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体和第二磁体直接与测量物体接触，降低应变计的磨损，延长应变计的使用周期，同时，在进行测量时应变计可以直接使用，避免组装或拆卸这一环节造成的部件之间的摩擦使应变计造成损坏，进一步延长了应变计的使用周期。本专利技术提出的一种振弦式小型应变计采用集中式结构设计，设计体积非常小，形成一体化小型应变计，体积小巧特别适合在空间受限的应用中使用的变形监测，成本低廉，应变计整体采用不锈钢材料制造，耐腐蚀性能好，适应恶劣环境的使用，环境适应性强，具有长期可靠的优点，应变计能达到分辨率0.025F.S％、精度±0.5F.S％、重复性≤0.3F.S％、性能稳定，测量精度高，同时由于振弦式应变计本身特性，频率信号稳定，本专利技术的小型应变计适于长距离信号传输。优选地，应变计还包括钢弦保护管，钢弦保护管外部缠绕线圈，线圈可以采用有粘性的胶体如502固定在钢弦外部或钢弦保护管外部的中间，防止线圈移动造成测量的不准确性，钢弦穿过钢弦保护管，钢弦保护管用来保护钢弦和定位钢弦长度，并且可以在第一端块和第二端块之间任意滑动，提高了应变计的测量精度和系统的稳固定。优选地，应变计还包括第一固定块、连接头、调节装置、第一密封圈和第二密封圈，第一固定块可以通过激光焊接机焊接在第一端块侧壁上并通过第一导轨结构与防护外筒连接，避免应变计发生旋转，进一步提高整体的安全稳定性，调节装置通过连接头连接第一端头，具体地，连接头可以采用激光焊接的方式固定在第一端块远离第一磁体的一端，调节装置与连接头采用螺纹连接用以调节钢弦张力大小，进一步提高了测量的准确性。更进一步地，可设置第一楔块，钢弦靠近第一端块的一端通过第一楔块采用压力机的方式固定在第一端块上，避免钢弦移动造成非必要的测量误差；第一端块与防护外筒接触部位的两端优选设置第一密封圈和第二密封圈，设置上述密封圈的作用是使应变计整体密封防潮、防水耐压。优选地，本专利技术涉及的一种振弦式小型应变计还包括第二固定块、屏蔽电缆、热敏电阻、第三密封圈、第四密封圈和第五密封圈，第二固定块可以通过激光焊接机焊接在第二端块侧壁上并通过第二导轨结构与防护外筒连接，避免应变计发生旋转，进一步提高整体的安全稳定性，屏蔽电缆的一端通过环氧树脂固定于靠近第二端块外端的防护外筒的内部，为应变计提供信号输出和输入，热敏电阻通过环氧树脂固定于防护外筒内部的屏蔽电缆靠近第二端块的一端，增强整体牢固性，热敏电阻可以测量环境温度值，对应变计进行温度修正，提高应变计的测量精确度。更进一步地，可设置第二楔块，钢弦靠近第二端块的一端通过第二楔块采用压力机的方式固定在第二端块上，防止钢弦移动，进一步增强了应变计的安全可靠性，提高了系统的测量精度；第二端块与防护外筒接触部位的两端优选设置第三密封圈和第四密封圈，屏蔽电缆上设置有第五密封圈，在多处设置上述密封圈的作用是提高了小型应变计整体的防水、防潮和耐压的性能。优选地，可以采用将线圈采用有粘性的胶体如502固定在钢弦外部或钢弦保护管外部中间，防止线圈移动造成测量的不准确性，第一磁体和第二磁体可以采用有粘性的胶体如502固定在线圈的两端，进一步保证应变计的稳固性，提高测量的精度。在进行测量时，应变计可采用焊接方式固定，短期检测也可以使用卡具或螺栓固定到被测物体的表面，也可以用环氧或其他高强度粘结剂把应变计粘接到被测物体表面。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振弦式小型应变计，其特征在于，包括钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体、第二磁体和防护外筒，所述钢弦、线圈、第一磁体和第二磁体均设置在防护外筒内，所述第一端块和第二端块分别设置在防护外筒的两端内部，所述第一端块与钢弦的一端连接，所述第二端块连接钢弦的另一端，所述线圈设置在钢弦外侧，所述第一磁体和第二磁体均采用磁性材料且第一磁体设置于线圈靠近第一端块的一端，第二磁体设置于线圈远离第一端块的一端，所述线圈、第一磁体和第二磁体为应变计提供信号激励和信号输出，所述防护外筒与钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体和第二磁体形成一体化结构。

【技术特征摘要】
1.一种振弦式小型应变计，其特征在于，包括钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体、第二磁体和防护外筒，所述钢弦、线圈、第一磁体和第二磁体均设置在防护外筒内，所述第一端块和第二端块分别设置在防护外筒的两端内部，所述第一端块与钢弦的一端连接，所述第二端块连接钢弦的另一端，所述线圈设置在钢弦外侧，所述第一磁体和第二磁体均采用磁性材料且第一磁体设置于线圈靠近第一端块的一端，第二磁体设置于线圈远离第一端块的一端，所述线圈、第一磁体和第二磁体为应变计提供信号激励和信号输出，所述防护外筒与钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体和第二磁体形成一体化结构。2.根据权利要求1所述的振弦式小型应变计，其特征在于，还包括用于保护钢弦和定位钢弦长度的钢弦保护管，所述钢弦穿过钢弦保护管，所述钢弦保护管外部缠绕线圈，所述钢弦保护管在第一端块和第二端块之间滑动。3.根据权利要求2所述的振弦式小型应变计，其特征在于，还包括第一固定块、连接头和调节装置，所述第一固定块焊接在第一端块侧壁上并通过第一导轨结构与防护外筒连接，所述调节装置设置在防护外筒的靠近第一端块外端的端头且所述调节装置通过连接头连接第一端头以调节钢弦张力大小。4.根据权利要求3所述的振弦式小型应变计，其特征在于，还包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈和第二密封圈分别设置于第一端块与防护外筒接触部位的两端。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄治洪，吴其均，程杜斌，凡强，
申请(专利权)人：基康仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11